Photochromic quantum dots.pdf Введение Наноразмерные полупроводниковые кристаллы или квантовые точки (КТ) находят все большее применение в различных областях науки и техники, в том числе в информационных технологиях для визуализации биомедицинских объектов, хемо- и биосенсорики, оптической памяти, обработки оптической информации и др. [1, 2]. Это объясняется тем, что КТ обладают уникальными свойствами: широкой спектральной областью фотовозбуждения, узкой спектральной областью излучения в программируемом размером наночастиц спектральном диапазоне и особенно высокой устойчивостью к необратимым фотопревращениям. В последние годы повысился интерес к КТ с фотоуправляемыми свойствами, особенно к системам типа «ядро - оболочка», в которых в качестве «ядра» используются квантовые точки, а в «оболочку» включаются молекулы фотохромных органических соединений [3-5]. В данном обзоре дан анализ достижений в разработке фотохромных КТ, исходя из основных классов использованных фотохромных термически релаксирующих (спиропираны, оксазины, хромены, азосоединения) и термически необратимых (диарилэтены, фульгиды) соединений. 1. КТ на основе термически релаксирующих фотохромных соединений 1.1. КТ со спиропиранами К числу наиболее исследуемых фотохромных спиросоединений относятся спиропираны (СП), испытывающие фотохромные превращения согласно схеме 1 [6]. Спиропираны в исходной бесцветной форме А под действием УФ-излучения испытывают обратимую фотодиссоциацию -С-О-связи и последующую темновую цис-транс-изомеризацию с образованием окрашенной мероцианиновой формы В (схема 1). Форма В после УФ-облучения спонтанно релаксирует в исходную циклическую форму А. Этот процесс ускоряется под действием видимого излучения и/или при повышении температуры. Впервые для модуляции интенсивности излучения КТ CdSe/ZnS использовался протеин-содержащий нитрозамещенный спиропиран (СП 1) [7]. Такая структура соединения обеспечивала хемосорбцию фотохромных молекул на поверхности КТ и растворимость КТ в воде. Такие фотохромные наночастицы характеризуются спектрами поглощения КТ (рис. 1, а, кривая 1) и формы А спиропирана (рис. 1, а, кривая 2) в УФ-области спектра. При появлении фотоиндуцированной мероцианиновой формы В (рис. 1, а, кривая 3), поглощающей в области излучения КТ (λ = 555 нм) (рис. 1, б, кривая 1), наблюдается обратимое снижение интенсивности излучения КТ (рис. 1, б, кривая 2). Одновременно возникает полоса флуоресценции с максимумом при 660 нм, обусловленная мероцианиновой формой СП 1. Наблюдаемая модуляция излучения КТ объясняется результатом индуктивно-резонансной передачи энергии возбуждения от КТ к фотоиндуцированной мероцианиновой окрашенной форме В спиропирана СП 1 (FRET-эффект) [8]. Эффективность тушения излучения КТ возрастает с числом фотохромных молекул, адсорбированных на поверхности КТ. Рис. 1. Спектры поглощения (а) КТ (кр. 1) и СП 1 (кр. 2, 3) в водном растворе до (кр. 2) и после УФ-облучения (кр. 3). Спектры флуоресценции (б) водного раствора КТ и спиропирана СП 1 до (кр. 1) и после УФ-облучения (кр. 2). Длина волны возбуждения флуоресценции λ = 440 нм Для получения фотохромных КТ на основе нанокристаллов CdSe/ZnS использовались также тиол-содержащий нитрозамещенный спиропиран (СП 2) [9]. Хемосорбция этих молекул на поверхности КТ повышает их устойчивость к необратимым фотопревращениям. Широкая полоса поглощения фотоиндуцированной мероцианиновой формы спиропирана СП 2 в видимой области спектра обеспечивает обратимое тушение флуоресценции КТ с различной длиной волны излучения (λ = 523, 546 и 578 нм). Эффективность тушения излучения КТ тиол-содержащими молекулами спиропирана СП 2 существенно (в 7 раз) больше, чем для спиропирана СП 3, не содержащего тиольной группы. Нефункционализированный нитрозамещенный спиропиран СП 3 и КТ CdSe/ZnS в присутствии наночастиц серебра в полиметилметакрилатной матрице обеспечивают не только фотоиндуцированный индукционно-резонансный перенос энергии возбуждения, но и плазмонное усиление излучения КТ [10]. Cпиропиран СП 3 был использован для модуляции излучения КТ ZnSe/Mn2+ с двумя полосами флуоресценции [11]. Длинноволновая полоса флуоресценции хорошо перекрывается с полосой поглощения фотоиндуцированной мероцианиновой формы спиропирана. Модуляция излучения осуществлялась в смешанном растворителе метилциклогексан/изорентан (1:4) при температуре 78 К. Спиропиран СП 3 вводился также в полиметилметакрилатные покрытия, содержащие КТ ZnO/Ag, для получения систем, проявляющих фотоиндуцированные обратимые абсорбционные и флуоресцентные изменения, обусловленные фотохромными превращениями спиропирана [12]. Для фотообесцвечивания полимерных пленок, содержащих спиропиран СП 3 и порошок стекла с нанокристаллами Gd2O2S:Yb 3+Er3+, использовалось ИК-излучение, которое за счет апконверсионных наночастиц порошка преобразовывалось в видимое излучение в области поглощения фотоиндуцированной мероцианиновой формы спиропирана [13]. Спиропиран с дитиолановой группой СП 4 обеспечивает модуляцией излучения КТ CdSe/ZnS с глубиной 46% [14]. Использование апконверсионных нанокристаллов позволяет применять фотохромные КТ в биологических исследованиях, поскольку ИК-излучение проникает внутрь организма через поверхностные кожные покровы. Это свойство апконверсионных лантанидных нанокристаллов NaYF4:25% Yb с 0.3% Tm, покрытых оболочкой из диоксида кремния, с адсорбированным карбоксилсодержащим нитрозамещенным спиропираном СП 5, было использовано для двухфазного энантиоселективного биокатализа [15]. Эмульсии, содержащие фотохромные КТ, раскрываются в результате фотопревращения циклической формы спиропирана СП 5 (рис. 2, кривая 1) в фотоиндуцированную мероцианиновую форму (рис. 2, кривая 2) под действием ИК-излучения с λ = 980 нм, которое преобразуется апконверсионными нанокристаллами в УФ-излучение (рис. 2, кривые 3 и 4). Превращение спиропирана СП 5 из формы B (схема 1) в исходное состояние осуществляется под действием видимого излучения. Подобные фотохромные КТ были использованы для доставки лекарств внутри организма [16]. Рис. 2. Спектры поглощения спиропирана СП 5 до (кр. 1) и после УФ-облучения (кр. 2) и излучения апконверсионных нанокристаллов (кр. 3) и фотохромных КТ (кр. 4) 1.2. КТ со спиронафтооксазином Для модуляции излучения КТ CdTe использовался спиронафтооксазин СО 1, который испытывает фотохромные превращения, аналогичные тем, которые проявляют спиропираны (см. схему 1) [17]. СО 1 Эффективная циклическая модуляция излучения этих КТ наблюдалась в водных растворах в присутствии поли(N-изопропилакриламида) (рис. 3, а) вследствие значительного перекрывания полос излучения КТ (рис. 3, б, кривая 1) и поглощения фотоиндуцированной мерооксазиновой формы спирооксазина СО 1 (рис. 3, б, кривая 2). Рис. 3. Фотоиндуцированное изменение интенсивности излучения (а) КТ CdTe в водном растворе в присутствии поли(N-изопропилакриламида) под действием попеременного облучения УФ и видимым светом. Спектры излучения (б) КТ CdTe (кр. 1) и поглощения фотоиндуцированной мерооксазиновой формы спирооксазина СО 1 (кр. 2) в водном растворе в присутствии поли(N-изопропилакриламида) 1.3. КТ с хроменами Хромены испытывают фотохромные превращения, подобные рассмотренным выше спиропиранам и спирооксазинам (схема 2) [6]. А В Схема 2 Для модуляции излучения двумерных КТ CdSe (λ = 465 нм) наиболее приемлемы хромены ХР 1 (рис. 4, а) и ХР 2, поскольку они характеризуются полосами поглощения фотоиндуцированной окрашенной формы, хорошо перекрывающимися с полосами излучения КТ этого типа (рис. 4, б) [18]. ХР 1 ХР 2 Рис. 4. Спектры поглощения хромена (а) CR 1 в толуоле до (кр. 1), после УФ-облучения (кр. 2), последующей термической релаксации (кр. 3) и облучения видимым светом (кр. 4). Спектры поглощения (б) (кр. 1-3), люминесценции при возбуждении светом с λ = 436 нм (кр. 4-6) хромена CR 1 и двумерных КТ в толуоле до (кр. 1, 4), после УФ-облучения (кр. 2, 5) и последующего облучения видимым светом (кр. 3, 6) 1.4. КТ с азосоединениями Фотохромные азосоединения испытывают фотоиндуцированную обратимую транс-цис-изомеризацию согласно схеме 3 [6]: А В Схема 3 С использованием азосоединений, а именно (E)-5-((4-хлорфенил)диазенил)-2-гидроксибенз¬альдегида (АС 1) и (E)-4-((3-формил-1,4-гидроксифенил)диазенил)бензол сульфоновой кислоты (АС 2), были получены фотохромные нанопроволоки на основе CdTe [19]. АС 1: R = Cl; АС 2: R - SO3H Результаты исследования процесса фотоиндуцированной модуляции излучения КТ свидетельствуют о том, что тушение излучения нанопроволок CdTe с максимумом при λ = 642 нм осуществляется за счет фотоиндуцированных переносов как электрона, так и энергии фотовозбуждения. Эффективность тушения излучения КТ молекулами соединения АС 2 оказалась выше, чем молекулами соединения АС 1. Для использования в биомедицинских исследованиях были получены фотохромные апконверсионные нанокристаллы NaYF4:20 моль% Yb3+ 1 моль% Tm3+, которые при облучении ИК-излу¬чением (λ = 900 нм), хорошо проникающим через живые ткани, излучали в спектральной области поглощения азосоединений (рис. 5) [20]. В качестве фотохромных соединений использовались азотолан-содержащие жидкие кристаллы АС 3 и АС 4, испытывающие обратимую транс-цис-изомеризацию (схема 4). АC 3 АС 4 Рис. 5. Спектры излучения фотохромного коллоидного раствора нанокристаллов при возбуждении излучением с длиной волны λ = 900 нм (кр. 1) и спектр поглощения соединения АС 3 (кр. 2) в СHCl3 2. КТ на основе термически необратимых фотохромных соединений 2.1. КТ с диарилэтенами В отличие от рассмотренных выше фотохромных КТ, полученных с использованием фотохромных соединений с термически неустойчивым фотоиндуцированным состоянием, фотохромные превращения сорбированных диарилэтенов происходят только под действием излучения, поглощаемого открытой А или циклической В формами (схема 4) [6]. А В Схема 4 Для биологических исследований были использованы КТ с длиной волны излучения λ = 565 нм с хемосорбированными на его поверхности функционализированными молекулами диарилэтена ДАЭ 1 [21]. ДАЭ 1 Соединение ДАЭ 1 характеризовалось полосой поглощения циклической формы В в спектральном диапазоне 540-570 нм, что обеспечивало перекрывание этой полосы поглощения с полосой излучения КТ и, следовательно, фотоиндуцированный индуктивно-резонансный перенос энергии возбуждения с КТ на окрашенный циклический изомер диарилэтена. Эффективность тушения излучения КТ достигала 100%. В процессе фотохромных превращений модуляция интенсивности излучения КТ превышала 104 раз. В качестве фотохромных тушителей излучения КТ CdSe/ZnS использовали хемосорбированный катионный диарилэтен ДАЭ 2 [22]. ДАЭ 2 Такая структура фотохромных КТ приводит к тушению излучения КТ как за счет FRET-эффекта, так и за счет фотоиндуцированного переноса электрона. Наблюдаемая фотохимическая деградация КТ и фотохромного соединения в процессе фотохромных превращений диарилэтена предполагает, что перенос электрона от КТ на молекулы диарилэтена является доминирующим механизмом тушения люминесценции. Для получения водорастворимых фотохромных КТ CdSe/ZnS использовались амфифильные полимеры с фрагментами диарилэтенов ДАЭ 3 [23]. Фотохромные КТ этого типа проявляли фотохромные превращения, которые обуславливали фотоиндуцированную модуляцию излучения КТ. Введение в полимерную цепь органического флуорофора Alexa 647, флуоресцирующего в более длинноволной спектральной области, чем КТ, позволяет получать КТ с двухцветной флуоресценцией с фотоиндуцированным изменением окраски (рис. 6) [24]. Использование в качестве органического флуорофора Lucifer Yellow, спектр флуоресценции которого частично перекрывается не только с полосой излучения КТ, но и с полосой флуоресценции флуорофора, позволяет модулировать интенсивность излучения за счет FRET-эффекта на двух длинах волн [25]. ДАЭ 3 Рис. 6. Спектры излучения фотохромных КТ в водном растворе до (кр. 1, 3) и после (кр. 2) УФ-облучения при возбуждении светом с λ = 400 нм (кр. 1, 2) и 600 нм (кр. 3) Исследование эффективности тушения излучения КТ в зависимости от длины спейсера фотохромного фрагмента, связанного с полимерной цепью, показало отсутствие какой-либо зависимости [26]. Эффективность модуляции излучения не превышала 38%. Полученный результат объясняется тем, что в процессе фотохромных превращений участвуют только молекулы, расположенные ближе к поверхности фотохромных КТ. Использование фотохромного флуоресцирующего диарилэтена ДАЭ 4 в качестве фрагмента полимерной оболочки КТ, излучающих на длине волны λ = 425 нм, позволило создать фотохромные КТ с модуляцией флуоресценции на двух длинах волн [27]. ДАЭ 4 Спектрально-кинетическое исследование фотохромных КТ CdSe, на поверхности которых хемосорбированы молекулы диарилэтена ДАЭ 5 через адамантильные триподные линкеры с концевыми гидроксильными группами, показало, что модуляция излучения КТ обусловлена не только FRET-эффектом, но и переносом электрона от циклической формы диарилэтена к фотовозбужденным КТ [28]. ДАЭ 5 Для повышения эффективности тушения люминесценции КТ был использован диарилэтен ДАЭ 6 с коротким спейсером, содержащим концевую меркаптометильную группу [29]. Полное (100%) тушение флуоресценции КТ в толуоле происходит при 25%-м фотопревращении открытой формы диарилэтена А в его циклический изомер В. Модуляция излучения КТ CdSe/ZnS с длиной волны излучения λ = 560 нм фотохромными превращениями диарилэтена ДАЭ 7 с эффективностью 80%, увеличивающейся с повышением концентрации диарилэтена, была получена в полиметилметакрилатной пленке [30]. ДАЭ 6 ДАЭ 7 В результате спектрального исследования взаимодействия между молекулами фотохромных соединений из класса диарилэтенов ДАЭ 8 - ДАЭ 10 и КТ CdSe/ZnS в зависимости от структуры и природы функциональных заместителей фотохромов установлено, что как при физическом (ДАЭ 8 и ДАЭ 9), так и химическом взаимодействии (ДАЭ 10) наблюдается фотоиндуцированная модуляция излучения КТ фотохромными превращениями диарилэтенов, обусловленная индуктивно-резонансным переносом энергии возбуждения от квантовых точек к циклической форме диарилэтенов [31]. При этом показана возможность создания фотохромных флуоресцентных переключателей, обеспечивающих фотоиндуцированную недеструктивную модуляцию интенсивности флуоресценции как в жидкой системе, так и в твердотельном состоянии (в полимерных слоях и твердофазных пленках). ДАЭ 8 ДАЭ 9 ДАЭ 10 Диарилэтен ДАЭ 8 успешно использовался для модуляции излучения КТ CdSe/ZnS (λ = 600 нм), а диарилэтен ДАЭ 11 обеспечивал модуляцию излучения КТ этого типа, излучающих в коротковолновой области спектра при λ = 525 нм [32]. ДАЭ 11 В результате исследования установлено, что в процесс модуляции излучения КТ вклад вносит не только FRET-эффект, но и перепоглощение излучения циклической формой диарилэтенов. Наблюдаемая зависимость длительности флуоресценции от химической структуры и концентрации диарилэтенов в растворе связывается с химическим взаимодействием молекул диарилэтена ДАЭ 11 с поверхностью КТ. С использованием диарилэтена ДАЭ 11 разработан новый метод получения фотоактивных наносфер, содержащих КТ CdSe/ZnS, которые покрыты амфифильной полимерной оболочкой, обеспечивающей высокую стабильность наносфер в водных коллоидных растворах и использование гидрофобных фотохромных диарилэтенов [33]. Эти фотохромные наносферы характеризуются стабильной модуляцией излучения КТ, в основном, за счет FRET-эффекта. Диарилэтен ДАЭ 12 с коротковолновой полосой поглощения циклической формы оказался пригодным для модуляции излучения двумерных КТ типа квантовых ям (λ = 465 нм) [18]. С использованием диарилэтена ДАЭ 8 наблюдалась не только обратимая модуляция излучения КТ CdSe/ZnS (рис. 17), но и обратимое изменение фотопроводимости [34]. Эффективная модуляция излучения за счет FRET-эффекта была получена для КТ ZnO c хемосорбированными молекулами диарилэтена ДАЭ 13 [35]. Благодаря широкой полосе поглощения циклической формы диарилэтена ДАЭ 7 показана возможность обратимой фотоиндуцированной модуляции излучения КТ CsPbX3 (X = Cl, Br, I) с оболочкой из диоксида кремния [36]. Новые функциональные возможности, в частности в биологических исследованиях, открываются с использованием фотохромных магнитных наночастиц, содержащих наночастицы Fe3O4 и сульфо-окисленный диарилэтен ДАЭ 14 [37]. В отличие от открытого изомера А, циклическая форма В диарилэтена ДАЭ 14 обладает флуоресценцией. Это позволяет осуществлять не только обратимую фотоиндуцированную модуляцию интенсивности флуоресценции, но и собирать флуоресцирующие наночастицы с помощью магнита. ДАЭ 13 ДАЭ 14 С использованием фотохромных КТ на основе нанокристаллов PbS и диарилэтена ДАЭ 15 показана возможность обратимой модуляции фотопроводимости тонких пленок этих КТ в соответствии с фотохромными превращениями соединения [38, 39]. ДАЭ 15 ДАЭ 16 ДАЭ 17 Для создания флуоресцентных систем с недеструктивным считыванием флуоресцентных сигналов используются апконверсионные нанофлуорофоры различного типа в комбинации с фотохромными диарилэтенами. Фотохромные наночастицы на основе апконверсионных нанокристаллов LaF3:Yb,Ho и диарилэтена ДАЭ 16 в результате фотохромных превращений диарилэтена проявляют эффективную фотоиндуцированную обратимую модуляцию флуоресценции нанокристаллов, излучающих свет с длинами волн λ = 540 и 645 нм при возбуждении излучением с длиной волны λ = 980 нм [40]. Подобные результаты получены для апконверсионных нанокристаллов NaYF4:Yb,Er, излучающих свет с длинами волн λ = 540 и 650 нм при возбуждении излучением с λ = 980 нм, с хемосорбированными молекулами диарилэтена ДАЭ 17 в пленках Ленгмюра - Блоджетт [41]. Такие фотохромные слои можно использовать для реверсивной записи с недеструктивным считыванием флуоресцентной информации. Апконверсионные нанокристаллы NaYF4:ErYb (2 моль% Er3+, 20 моль% Yb3+), которые при возбуждении ИК-излу¬че¬нием с λ = 980 нм характеризуются двумя интенсивными полосами излучения примерно равной интенсивности в областях 510-560 (зеленая флуоресценция) и 635-680 нм (красная флуоресценция), позволяют создавать фотохромные наночастицы с двухцветной люминесценцией [42]. Это обусловлено тем, что полоса поглощения циклической формы диарилэтена ДАЭ 18 перекрывается только с одной полосой излучения апконверсионного нанокристалла. Использование монодисперсных нанокристаллов NaYF4:TmYb, генерирующих УФ-излучение под действием ИК-излучения, в фотохромных наночастицах с диарилэтеном ДАЭ 19 открывает перспективы разработки фотоуправляемых флуоресцирующих меток непосредственно в живых организмах [43]. ДАЭ 19 Лантанидные кристаллы NaYF4, содержащие ионы Er3+/Yb3+ и Tm3+/Yb3+ в разделенных оболочках нанокристаллов, позволяют осуществлять фотохромные превращения диарилэтенов, изменяя мощность ИК-возбуждения (рис. 7) [44]. Рис. 7. Схема фотохромных превращений молекул диарилэтенов под действием УФ- и видимого излучения, генерируемого ИК-излучением в зависимости от его мощности Фотохромные превращения под действием активирующего излучения апконверсионных кристаллов с различной мощностью в коротковолновом и длинноволновом видимом спектральном диапазоне обнаружены для хемосорбированных молекул диарилэтена ДАЭ 20 [45]. Использование апконверсионных нанокристаллов с хемосорбированными молекулами диарилэтенов различной структуры (ДАЭ 21) позволяет изменять цветность изображения [46]. ДАЭ 20 ДАЭ 21 Разработан метод получения водорастворимых фотохромных наночастиц, включающих апконверсионные нанокристаллы NaYF4:ErYb с полимерной оболочкой, в которой содержатся гидрофобные диарилэтены ДАЭ 22 - ДАЭ 25 (схема 5) [47]. Спектрально-кинетические характеристики фотохромных наночастиц на основе апконверсионных нанокристаллов и диарилэтенов [47] Соединение λА, нм λВ, нм Iфл, отн. ед. τфл, мкс ЕFRET, % 504-568 нм 627-684 нм А форм В форм ДАЭ 22 294 591 0.54 0.46 88 65 26 ДАЭ 23 324 630 0.78 0.42 72 67 7 ДАЭ 24 334 647 0.79 0.39 72 67 7 ДАЭ 25 300 507 0.46 0.96 78 65 17 Примечание: λА и λВ - длины волн максимумов поглощения фотохромных наночастиц до и после УФ-облучения; Iфл - относительная интенсивность излучения в различных диапазонах спектра; τфл - время жизни флуоресценции; ЕFREТ - эффективность FRET-эффекта. Из таблицы видно, что интенсивность флуоресценции в различных областях спектра, время жизни флуоресценции и эффективность индуктивно-резонансного переноса энергии фотовозбуждения зависят от спектральных свойств фотохромных диарилэтенов. Молекулы фотохромного диарилэтена ДАЭ 26, адсорбированные на поверхности апконверсионных нанокристаллов NaGdF4@NaGdF4:Yb,Er@NaGdF4 в присутствии порфирина как фотосенсибилизатора использовались для фотоуправления получением синглетного кислорода (1O2) [48]. Для визуализации биообъектов применяются люминесцентные нанометки на основе диарилэтена ДАЭ 27 и апконверсионных нанокристаллов NaYF4:Yb,Er,Tm [49]. ДАЭ 26 ДАЭ 27 ДАЭ 28 Слои на основе нанокристаллов NaYF4:Tm,Yb, генерирующих УФ-излучение под действием ИК-излучения (980 нм), и диарилэтена ДАЭ 28 предложены для использования в качестве реверсивной светочувствительной среды для трехмерной (3D) оптической памяти [50]. Для тех же целей могут быть применены многослойные апконверсионные нанокристаллы NaYF4:Er@NaYF4@ NaYF4:Yb/Tm@NaYF4, преобразующие ИК-излучение различной частоты в свет, активирующий фотохромные превращения диарилэтена ДАЭ 28 [51]. ФФ 1 2.2. КТ с фульгимидами Для модуляции излучения КТ CdSe с эффективностью более 80% использовался карбоксилат фурилфульгида ФФ 1, испытывающий фотохромные превращения, подобные фотопревращениям диарилэтенов [52]. Тушение излучения КТ объясняется фотоиндуцированным переносом электрона, что согласуется с данными исследования циклической вольт-амперометрии. Заключение Анализ результатов исследований в области создания и применения фотохромных КТ свидетельствует об успешности развития этого инновационного направления, которое обусловлено потребностями биомедицинских и информационных технологий. К настоящему времени разработана технология получения фотохромных КТ с использованием функционализированных фотохромных соединений, физически или хемосорбированных на поверхности КТ, а также содержащихся в полимерных оболочках, окружающих их. Для этого были использованы практически все наиболее известные фотохромные соединения из классов как термически релаксирующих соединений (спиропираны, спирооксазины, хромены, азосоединения), так и термически необратимых диарилэтенов и фульгидов. Большинство исследований выполнено с целью создания фотохромных КТ с фотоиндуцированной модуляцией интенсивности излучения КТ на различных длинах волн, определяемых размерами КТ, вследствие фотохромных превращений соединений. Модуляция интенсивности излучения КТ основана, в основном, на эффектах фотоиндуцированного индукционно-резонансного переноса энергии фотовозбуждения (FRET-эффект) или/и фотопереноса электрона в системе КТ - фотохром. Успехи в разработке фотохромных КТ с модуляцией излучения в различных областях спектра обусловлены достижениями в области синтеза фотохромных соединений со спектральными характеристиками, совместимыми с полосами излучения КТ. Особое значение для применения в биомедицинских технологиях имеет разработка фотохромных КТ с использованием апконверсионных нанокристаллов, генерирующих излучение в УФ- и видимом диапазоне под действием ИК-излучения в частности. Это излучение проникает в живые ткани с наименьшими потерями, что исключительно важно при визуализации объектов исследования, целенаправленной доставки лекарств и других целей. Результаты исследований свойств фотохромных КТ свидетельствуют о возможности их использования в устройствах оперативной оптической памяти и обработки оптической информации в реальном времени.

Скачать электронную версию публикации